第3节 化 学 平 衡
第
1. 了解可逆反应与不可逆反应的概念。
2. 掌握化学平衡建立的过程、化学平衡的概念。
1课时 可逆反应与不可逆反应
化学平衡状态
1. 可逆反应与不可逆反应
(1)可逆过程:当温度一定时, ①溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行, 而且两种过程的速率②, 于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持③。我们把这类过程叫作④。
(2)可逆过程的表述:表述这类过程时, 约定采用“⑤
”来代替反应式中的“程叫作⑥; 由右向左的过程叫作⑦。
(3)可逆反应:在⑧条件下, 既能向⑨方向进行, 又能向⑩方向进行的反应叫作可逆反应。
2. 化学平衡状态 (1)概念:在一定条件下的
反应中, 当正、逆两个方向的反应速率
时, 反应体系中所有参加反
”, 把从左向右的过
应的物质的质量或浓度可以保持
(2)特征:
, 这时反应达到了“限度”, 这个状态称为“化学平衡状态”。
①逆:化学平衡状态的研究对象是反应。
, 因此是一种
平衡状态。
②动:达到平衡状态时, 化学反应并没有停止, 仍在③等:v 正
v 逆
0。
④定:反应物和生成物各组分的质量(或浓度) 保持⑤变:改变
。
, 原有的化学平衡状态可能会发生改变。
1. 氢气和氧气生成水的反应与水的分解反应能互称为可逆反应吗?
2. 一定条件下, 在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2, 发生反应:2SO2+O2的时间后最终得到的SO 3的物质的量小于2 mol,请说明理由。
3. 达到平衡状态后, 平均反应速率为0吗? 瞬时反应速率为0吗?
2SO 3, 经足够长
探究:化学平衡状态标志的判断
在一定条件下, 恒容密闭容器中进行如下可逆反应:N2+3H2(1)请判断下列情况是否说明该反应已达到化学平衡状态。 ①反应物的浓度等于生成物的浓度;
②容器中N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2; ③单位时间内生成n mol N2的同时生成 3n mol H2; ④反应混合体系的压强不随时间的变化而变化; ⑤H 2的生成速率等于NH 3的生成速率; ⑥容器内混合气体的密度不再变化。
(2)通过上述判断, 你能总结出达到化学平衡状态的标志吗?
2NH 3。
1. 在利用“v 正=v 逆”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题?
2. 在利用“密度”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题?
1.N 2O 3在低温下是雪花状的固体, 升高温度存在平衡:N2O 3(g)能说明该反应已达到平衡状态的是( ) 。 ．
A. 压强不变时 B. 颜色不变时 C. 密度不变时 2. 可逆反应:N2+3H2
D.NO 的质量不变时
2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度的变化来表示。下列各关系
NO 2(g)+NO(g),在恒温恒容条件下, 下列不．
中能说明反应已达到平衡状态的是( ) 。
A.3v 正(N2)=v 正(H2) B. v 正(N2)=v 逆(NH3) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) 3. 对于反应:A(g)+2B(g)
D. v 正(N2)=3v 逆(H2)
C(g) ΔH
①单位时间内A 、B 生成C 的分子数与C 分解的分子数相等 ②外界条件不变时,A 、B 、C 的浓度不随时间变化 ③外界条件不变时, 体系的温度不再变化 ④外界条件不变时, 体系的压强不再变化 ⑤体系的分子总数不再变化
4. 在一定条件下, 将0.01 mol CO 和0.01 mol H 2O(g)通入1 L 密闭容器中, 发生反
应:CO+H2
O(g)CO 2+H2。
(1)反应刚开始时, 反应物的浓度 , 正反应速率 ; 生成物的浓度为 , 逆反应速率为 。
(2)反应过程中, 反应物的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”, 下同), 正反应速率 ; 生成物的浓度 , 逆反应速率 。
(3)当正反应速率等于逆反应速率时, 反应物的浓度 , 生成物的浓度 。
答案
知识体系梳理
①饱和 ②相等 ③不变
④可逆过程
⑤ ⑥正反应
⑦逆反应 ⑧相同 ⑨正反应
⑩逆反应
可逆
相等
恒定
可逆
进行
动态
=
≠
不变
外界条件
。
基础学习交流
1. 不能; 可逆反应的前提是在相同的条件下, 这两个反应的条件不同, 所以不互为可逆反应。 2. 可逆反应有一定的限度, 不能完全进行到底, 反应物和生成物同时存在于反应容器中。 3. 平均反应速率为0, 因为一段时间内物质的浓度变化为0, 但瞬时速率不为0。 重点难点探究 探究: 互动探究
(1)①不一定达到平衡。 ②不一定达到平衡。 ③不一定达到平衡。 ④已达到平衡。 ⑤未达到平衡。 ⑥不一定达到平衡。 (2)①直接标志:
a. 速率标志:指“等”, 即v 正=v逆。
有两层含义:对于同一物质而言, 该物质的生成速率等于它的消耗速率; 对于不同的物质而言, 速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比, 但必须是不同方向的速率。 b. 含量标志:指“定”, 即反应混合物中各组成成分的含量保持不变。 ②间接标志:指所表述的内容能间接反映“等”和“定”的意义。 a. 反应物的转化率保持不变。 b. 产物的产率保持不变。 c. 平衡体系的颜色保持不变。
d. 绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。
③“特殊”标志:指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态, 只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态。
a. 体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数) 保持不变。 b. 体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。 c. 气体的总压强不再发生改变。 探究拓展
1. 利用“v 正=v 逆”判断平衡时, 要注意 “同”“等”“逆”的原则:①“同”, 同一种物质的v 正和v 逆才能比较; ②“等”, 转化后的反应速率必须相等; ③“逆”, 反应方向必须对立, 可归纳为“异边同向、同边异向、比例计量”。 2. 涉及“密度”时要注意物质的状态和容器的体积。 基础智能检测 1.C 2.C 3. ①②③④⑤
【解析】其中①表示正、逆反应速率相等, ②③④⑤表明各成分的量不变。 4.(1)最大; 最大; 零; 零 (2)减小; 减小; 增大; 增大 (3)不变; 不变 思维导图构建
①正反应 ②逆反应 ③不为0 ④不变 ⑤相等 ⑥不变
第3节 化 学 平 衡
第
1. 了解可逆反应与不可逆反应的概念。
2. 掌握化学平衡建立的过程、化学平衡的概念。
1课时 可逆反应与不可逆反应
化学平衡状态
1. 可逆反应与不可逆反应
(1)可逆过程:当温度一定时, ①溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行, 而且两种过程的速率②, 于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持③。我们把这类过程叫作④。
(2)可逆过程的表述:表述这类过程时, 约定采用“⑤
”来代替反应式中的“程叫作⑥; 由右向左的过程叫作⑦。
(3)可逆反应:在⑧条件下, 既能向⑨方向进行, 又能向⑩方向进行的反应叫作可逆反应。
2. 化学平衡状态 (1)概念:在一定条件下的
反应中, 当正、逆两个方向的反应速率
时, 反应体系中所有参加反
”, 把从左向右的过
应的物质的质量或浓度可以保持
(2)特征:
, 这时反应达到了“限度”, 这个状态称为“化学平衡状态”。
①逆:化学平衡状态的研究对象是反应。
, 因此是一种
平衡状态。
②动:达到平衡状态时, 化学反应并没有停止, 仍在③等:v 正
v 逆
0。
④定:反应物和生成物各组分的质量(或浓度) 保持⑤变:改变
。
, 原有的化学平衡状态可能会发生改变。
1. 氢气和氧气生成水的反应与水的分解反应能互称为可逆反应吗?
2. 一定条件下, 在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2, 发生反应:2SO2+O2的时间后最终得到的SO 3的物质的量小于2 mol,请说明理由。
3. 达到平衡状态后, 平均反应速率为0吗? 瞬时反应速率为0吗?
2SO 3, 经足够长
探究:化学平衡状态标志的判断
在一定条件下, 恒容密闭容器中进行如下可逆反应:N2+3H2(1)请判断下列情况是否说明该反应已达到化学平衡状态。 ①反应物的浓度等于生成物的浓度;
②容器中N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2; ③单位时间内生成n mol N2的同时生成 3n mol H2; ④反应混合体系的压强不随时间的变化而变化; ⑤H 2的生成速率等于NH 3的生成速率; ⑥容器内混合气体的密度不再变化。
(2)通过上述判断, 你能总结出达到化学平衡状态的标志吗?
2NH 3。
1. 在利用“v 正=v 逆”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题?
2. 在利用“密度”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题?
1.N 2O 3在低温下是雪花状的固体, 升高温度存在平衡:N2O 3(g)能说明该反应已达到平衡状态的是( ) 。 ．
A. 压强不变时 B. 颜色不变时 C. 密度不变时 2. 可逆反应:N2+3H2
D.NO 的质量不变时
2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度的变化来表示。下列各关系
NO 2(g)+NO(g),在恒温恒容条件下, 下列不．
中能说明反应已达到平衡状态的是( ) 。
A.3v 正(N2)=v 正(H2) B. v 正(N2)=v 逆(NH3) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) 3. 对于反应:A(g)+2B(g)
D. v 正(N2)=3v 逆(H2)
C(g) ΔH
①单位时间内A 、B 生成C 的分子数与C 分解的分子数相等 ②外界条件不变时,A 、B 、C 的浓度不随时间变化 ③外界条件不变时, 体系的温度不再变化 ④外界条件不变时, 体系的压强不再变化 ⑤体系的分子总数不再变化
4. 在一定条件下, 将0.01 mol CO 和0.01 mol H 2O(g)通入1 L 密闭容器中, 发生反
应:CO+H2
O(g)CO 2+H2。
(1)反应刚开始时, 反应物的浓度 , 正反应速率 ; 生成物的浓度为 , 逆反应速率为 。
(2)反应过程中, 反应物的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”, 下同), 正反应速率 ; 生成物的浓度 , 逆反应速率 。
(3)当正反应速率等于逆反应速率时, 反应物的浓度 , 生成物的浓度 。
答案
知识体系梳理
①饱和 ②相等 ③不变
④可逆过程
⑤ ⑥正反应
⑦逆反应 ⑧相同 ⑨正反应
⑩逆反应
可逆
相等
恒定
可逆
进行
动态
=
≠
不变
外界条件
。
基础学习交流
1. 不能; 可逆反应的前提是在相同的条件下, 这两个反应的条件不同, 所以不互为可逆反应。 2. 可逆反应有一定的限度, 不能完全进行到底, 反应物和生成物同时存在于反应容器中。 3. 平均反应速率为0, 因为一段时间内物质的浓度变化为0, 但瞬时速率不为0。 重点难点探究 探究: 互动探究
(1)①不一定达到平衡。 ②不一定达到平衡。 ③不一定达到平衡。 ④已达到平衡。 ⑤未达到平衡。 ⑥不一定达到平衡。 (2)①直接标志:
a. 速率标志:指“等”, 即v 正=v逆。
有两层含义:对于同一物质而言, 该物质的生成速率等于它的消耗速率; 对于不同的物质而言, 速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比, 但必须是不同方向的速率。 b. 含量标志:指“定”, 即反应混合物中各组成成分的含量保持不变。 ②间接标志:指所表述的内容能间接反映“等”和“定”的意义。 a. 反应物的转化率保持不变。 b. 产物的产率保持不变。 c. 平衡体系的颜色保持不变。
d. 绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。
③“特殊”标志:指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态, 只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态。
a. 体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数) 保持不变。 b. 体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。 c. 气体的总压强不再发生改变。 探究拓展
1. 利用“v 正=v 逆”判断平衡时, 要注意 “同”“等”“逆”的原则:①“同”, 同一种物质的v 正和v 逆才能比较; ②“等”, 转化后的反应速率必须相等; ③“逆”, 反应方向必须对立, 可归纳为“异边同向、同边异向、比例计量”。 2. 涉及“密度”时要注意物质的状态和容器的体积。 基础智能检测 1.C 2.C 3. ①②③④⑤
【解析】其中①表示正、逆反应速率相等, ②③④⑤表明各成分的量不变。 4.(1)最大; 最大; 零; 零 (2)减小; 减小; 增大; 增大 (3)不变; 不变 思维导图构建
①正反应 ②逆反应 ③不为0 ④不变 ⑤相等 ⑥不变